KR20230007481A - 회전 절삭 공구 - Google Patents

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KR20230007481A
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rotary cutting
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마사시 하라다
나오키 와타노베
다카시 하라다
다이스케 히가시
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스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤
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Abstract

본 개시에 따른 회전 절삭 공구는, 축선의 둘레를 회전 가능하며, 경사면과, 여유면을 갖고 있다. 여유면은, 경사면에 연속하고 있다. 경사면과 여유면의 능선은, 절삭날을 구성하고 있다. 축선에 수직인 단면에 있어서, 경사면은, 복수의 직선부에 의해 구성되어 있다.

Description

회전 절삭 공구
본 개시는 회전 절삭 공구에 관한 것이다.
일본 특허 공개 제2017-159380호 공보(특허문헌 1)에는, 경사면에 복수의 스트리크(오목부)가 형성된 엔드 밀이 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2017-159380호 공보
본 개시에 따른 회전 절삭 공구는, 축선의 둘레를 회전 가능하며, 경사면과, 여유면을 구비하고 있다. 여유면은, 경사면에 연속하고 있다. 경사면과 여유면의 능선은, 절삭날을 구성하고 있다. 축선에 수직인 단면에 있어서, 경사면은, 복수의 직선부에 의해 구성되어 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 회전 절삭 공구의 구성을 나타내는 사시 모식도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 회전 절삭 공구의 구성을 나타내는 측면 모식도이다.
도 3은 도 2의 III-III선을 따라 본 단면 모식도이다.
도 4는 도 3의 영역 IV의 확대 모식도이다.
도 5는 도 3의 영역 V의 확대 모식도이다.
도 6은 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도와, 절삭 부스러기 배출홈 내의 위치의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 실시형태에 따른 회전 절삭 공구를 이용하여 절삭 가공을 행하고 있는 상태를 나타내는 단면 모식도이다.
[본 개시가 해결하고자 하는 과제]
회전 절삭 공구를 이용하여 피삭재를 절삭하는 경우에는, 쿨런트에 원심력이 작용하기 때문에, 절삭점 근방으로 쿨런트를 효과적으로 수송하면서, 절삭점 근방에서 쿨런트를 유지하는 것이 곤란하다. 일본 특허 공개 제2017-159380호 공보에 기재된 엔드 밀에 있어서는, 경사면에 마련된 오목부의 골 부분에 쿨런트가 유지됨으로써, 윤활성을 향상시키고 있다. 그러나, 상기 엔드 밀에 있어서는, 큰 절삭 저항이 절삭날에 가해진 경우에, 오목부에 응력이 집중하여, 절삭날이 파손되는 경우가 있었다.
[본 개시의 효과]
본 개시에 의하면, 절삭날이 파손되는 것을 억제 가능한 회전 절삭 공구를 제공할 수 있다.
[본 개시의 실시형태의 개요]
먼저, 본 개시의 실시형태의 개요에 대해서 설명한다.
(1) 본 개시에 따른 회전 절삭 공구(100)는, 축선(A)의 둘레를 회전 가능하며, 경사면(10)과, 여유면(31)을 구비하고 있다. 여유면(31)은, 경사면(10)에 연속하고 있다. 경사면(10)과 여유면(31)의 능선은, 절삭날(20)을 구성하고 있다. 축선(A)에 수직인 단면에 있어서, 경사면(10)은, 복수의 직선부에 의해 구성되어 있다.
(2) 상기 (1)에 따른 회전 절삭 공구(100)에 있어서, 복수의 직선부에 있어서, 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최대값과, 각도의 최소값의 차는, 8°이상이어도 좋다.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 따른 회전 절삭 공구(100)에 있어서, 복수의 직선부는, 여유면(31)에 연속하는 제1 직선부(11)와, 제1 직선부(11)에 대하여 경사지며 또한 제1 직선부(11)에 연속하는 제2 직선부(12)와, 제2 직선부(12)에 대하여 경사지며 또한 제2 직선부(12)에 연속하는 제3 직선부(13)와, 제3 직선부(13)에 대하여 경사지며 또한 제3 직선부(13)에 연속하는 제4 직선부(14)를 포함하고 있어도 좋다. 제1 직선부(11)와 제2 직선부(12)에 의해 형성되는 제1 각도(θ1)는, 제2 직선부(12)와 제3 직선부(13)에 의해 형성되는 제2 각도(θ2)보다 커도 좋다. 제2 각도(θ2)는, 제3 직선부(13)와 제4 직선부(14)에 의해 형성되는 제3 각도(θ3)보다 커도 좋다.
[본 개시의 실시형태의 상세]
이하, 도면에 기초하여 본 개시의 실시형태(이후, 본 실시형태라고도 칭함)의 상세에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 도면에 있어서 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 번호를 붙이고, 그 설명은 반복하지 않는다.
도 1은 본 실시형태에 따른 회전 절삭 공구(100)의 구성을 나타내는 사시 모식도이다. 도 2는 본 실시형태에 따른 회전 절삭 공구(100)의 구성을 나타내는 측면 모식도이다. 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 회전 절삭 공구(100)는, 예컨대 엔드 밀로서, 날부(90)와, 접합부(8)와, 섕크부(3)로 구성되어 있다. 날부(90)는, 제1 경사면(10)과, 제1 여유면(31)과, 제2 경사면(15)과, 제2 여유면(33)과, 외주 절삭날(20)과, 바닥 절삭날(21)과, 전단(58)을 갖고 있다. 섕크부(3)는, 후단(59)을 갖고 있다. 날부(90)는, 접합부(8)에 의해 섕크부(3)에 고정되어 있다. 접합부(8)는, 납땜재이다. 접합부(8)는, 날부(90)와 섕크부(3)의 사이에 위치하고 있다.
회전 절삭 공구(100)는, 축선(A)의 둘레를 회전 가능하게 구성되어 있다. 다른 관점에서 말하면, 축선(A)은, 회전 절삭 공구(100)의 회전축이다. 날부(90)를 구성하는 재료는, 예컨대 입방정 질화 붕소(cBN) 소결체를 포함하고 있다. 날부(90)를 구성하는 재료는, 다이아몬드를 포함하고 있어도 좋다. 다이아몬드는, 단결정 다이아몬드여도 좋고, 다결정 다이아몬드여도 좋다. 섕크부(3)는, 예컨대 초경 합금을 포함하고 있다. 초경 합금은, 예컨대 탄화텅스텐(WC) 기초 경합금, WC 외에 Co를 포함하는 초경 합금, WC 외에 Cr, Ti, Ta, Nb 등의 탄질화물을 첨가한 초경 합금 등이다.
회전 절삭 공구(100)의 전단(58)은, 피삭재에 대향하는 부분이다. 회전 절삭 공구(100)의 후단(59)은, 회전 절삭 공구(100)를 회전시키는 공구에 대향하는 부분이다. 섕크부(3)는, 회전 절삭 공구(100)를 회전시키는 공구에 부착되는 부분이다. 축선(A)을 따른 방향은, 축방향이다. 축방향에 대하여 수직인 방향이 직경 방향이다. 본 명세서에 있어서는, 전단(58)으로부터 후단(59)을 향하는 방향을 축방향의 후방으로 칭한다. 반대로, 후단(59)으로부터 전단(58)을 향하는 방향을 축방향의 전방으로 칭한다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 여유면(31)은, 제1 경사면(10)에 연속한다. 제1 경사면(10)과 제1 여유면(31)의 능선은, 외주 절삭날(20)을 구성한다. 제2 여유면(33)은, 제2 경사면(15)에 연속한다. 제2 경사면(15)과 제2 여유면(33)의 능선은, 바닥 절삭날(21)을 구성한다. 제1 경사면(10)은, 제2 경사면(15)에 연속하고 있다. 제1 경사면(10)은, 제2 경사면(15)에 대하여, 축방향의 후방에 위치하고 있다. 제1 여유면(31)은, 제2 여유면(33)에 연속하고 있다. 제1 여유면(31)은, 제2 여유면(33)에 대하여, 축방향의 후방에 위치하고 있다.
회전 절삭 공구(100)의 날부(90)에는, 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)과, 제2 절삭 부스러기 배출홈(2)이 형성되어 있다. 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)은, 제1 경사면(10)과, 제1 절삭 부스러기 배출면(40)에 의해 구성되어 있다. 제2 절삭 부스러기 배출홈(2)은, 제2 경사면(15)과, 제2 절삭 부스러기 배출면(45)에 의해 구성되어 있다. 제2 절삭 부스러기 배출면(45)은, 제1 절삭 부스러기 배출면(40)에 연속하고 있다. 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)은, 축선(A)의 둘레에 나선형으로 마련되어 있다. 제2 절삭 부스러기 배출홈(2)은, 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)에 연속하고 있다. 축선(A)을 따른 방향에 있어서, 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)의 길이는, 제2 절삭 부스러기 배출홈(2)의 길이보다 길다.
본 실시형태에 따른 회전 절삭 공구(100)는, 예컨대 다날 공구이다. 구체적으로는, 외주 절삭날(20)의 수는, 예컨대 2 이상이다. 외주 절삭날(20)의 수의 하한은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 4개 이상이어도 좋고, 8개 이상이어도 좋다. 외주 절삭날(20)의 수의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 20개 이하여도 좋고, 16개 이하여도 좋다. 도 1에 나타내는 회전 절삭 공구(100)에 있어서는, 외주 절삭날(20)의 수는 5이다. 바닥 절삭날(21)의 수는, 외주 절삭날(20)의 수와 동일하여도 좋다.
도 3은 도 2의 III-III선을 따라 본 단면 모식도이다. 상기 단면은, 축선에 대하여 수직인 단면이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)이, 둘레 방향(회전 방향(R))에 배치되어 있다. 마찬가지로, 복수의 제1 여유면(31)이, 둘레 방향에 배치되어 있다. 마찬가지로, 복수의 외주 절삭날(20)이, 둘레 방향에 배치되어 있다. 즉, 제1 여유면(31)과 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)과 외주 절삭날(20)의 조합을 하나의 절삭 구성 요소로 하면, 복수의 절삭 구성 요소가, 둘레 방향에 배치되어 있다. 상기 절삭 구성 요소에 있어서, 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)은, 제1 여유면(31)에 대하여, 회전 방향 전방에 위치하고 있다. 상기 절삭 구성 요소에 있어서, 제1 경사면(10)은, 외주 절삭날(20)에 대하여, 회전 방향 전방에 위치하고 있다. 상기 절삭 구성 요소에 있어서, 제1 절삭 부스러기 배출면(40)은, 제1 경사면(10)에 대하여, 회전 방향 전방에 위치하고 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 회전 방향(R)에 있어서, 제1 여유면(31)과 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)이 교대로 위치하고 있다. 제1 여유면(31)의 일단은, 외주 절삭날(20)을 구성한다. 제1 여유면(31)의 타단은, 테일부(5)를 구성한다. 제1 여유면(31)은, 외주 절삭날(20)에 있어서, 제1 경사면(10)에 연속하고 있다. 제1 여유면(31)은, 테일부(5)에 있어서, 제1 절삭 부스러기 배출면(40)에 연속하고 있다. 직경 방향에 있어서, 축선(A)으로부터 외주 절삭날(20)까지의 길이(제1 길이(L1))는, 축선(A)으로부터 테일부(5)까지의 길이(제2 길이(L2))보다 길다.
도 4는 도 3의 영역 IV의 확대 모식도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 축선(A)에 수직인 단면에 있어서, 제1 경사면(10)은, 복수의 직선부에 의해 구성되어 있다. 복수의 직선부는, 예컨대, 제1 직선부(11)와, 제2 직선부(12)와, 제3 직선부(13)와, 제4 직선부(14)를 갖고 있다. 제1 직선부(11)는, 제1 여유면(31)에 연속하고 있다. 제1 직선부(11)는, 제1 여유면(31)에 대하여 경사져 있다. 제1 직선부(11)와, 제1 여유면(31)의 경계는, 외주 절삭날(20)이다. 제2 직선부(12)는, 제1 직선부(11)에 대하여 경사져 있다. 제2 직선부(12)는, 제1 직선부(11)에 연속하고 있다. 제2 직선부(12)는, 제1 직선부(11)에 대하여, 제1 여유면(31)과 반대측에 위치하고 있다. 다른 관점에서 말하면, 제1 직선부(11)는, 제2 직선부(12)와 제1 여유면(31)의 사이에 위치하고 있다.
제3 직선부(13)는, 제2 직선부(12)에 대하여 경사져 있다. 제3 직선부(13)는, 제2 직선부(12)에 연속하고 있다. 제3 직선부(13)는, 제2 직선부(12)에 대하여, 제1 직선부(11)와 반대측에 위치하고 있다. 다른 관점에서 말하면, 제2 직선부(12)는, 제3 직선부(13)와 제1 직선부(11)의 사이에 위치하고 있다. 제4 직선부(14)는, 제3 직선부(13)에 대하여 경사져 있다. 제4 직선부(14)는, 제3 직선부(13)에 연속하고 있다. 제4 직선부(14)는, 제3 직선부(13)에 대하여, 제2 직선부(12)와 반대측에 위치하고 있다. 다른 관점에서 말하면, 제3 직선부(13)는, 제4 직선부(14)와 제2 직선부(12)의 사이에 위치하고 있다.
복수의 직선부 중, 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도는, 제1 여유면(31)으로부터 멀어짐에 따라 작아지고 있어도 좋다. 구체적으로는, 제1 직선부(11)와 제2 직선부(12)에 의해 형성되는 제1 각도(θ1)는, 제2 직선부(12)와 제3 직선부(13)에 의해 형성되는 제2 각도(θ2)보다 커도 좋다. 제2 직선부(12)와 제3 직선부(13)에 의해 형성되는 제2 각도(θ2)는, 제3 직선부(13)와 제4 직선부(14)에 의해 형성되는 제3 각도(θ3)보다 커도 좋다. 제1 각도(θ1)는, 예컨대 140°이상 180°미만이다. 제1 각도(θ1)의 하한은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 150°이상이어도 좋고, 160°이상이어도 좋다. 제1 각도(θ1)의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 178°이하여도 좋고, 175°이하여도 좋다.
제1 직선부(11)와 제2 직선부(12)의 경계는, 제1 위치(X1)이다. 제2 직선부(12)와 제3 직선부(13)의 경계는, 제2 위치(X2)이다. 제3 직선부(13)와 제4 직선부(14)의 경계는, 제3 위치(X3)이다. 제1 직선부(11)의 길이(외주 절삭날(20)과 제1 위치(X1)의 직선 거리)는, 제2 직선부(12)의 길이(제1 위치(X1)와 제2 위치(X2)의 직선 거리)보다 커도 좋다. 제2 직선부(12)의 길이(제1 위치(X1)와 제2 위치(X2)의 직선 거리)는, 제3 직선부(13)의 길이(제2 위치(X2)와 제3 위치(X3)의 직선 거리)보다 커도 좋다.
회전 방향에 있어서, 외주 절삭날(20)과 제1 위치(X1)의 거리(제1 거리(a1))는, 제1 위치(X1)와 제2 위치(X2)의 거리(제2 거리(a2))와 동일하여도 좋다. 직경 방향에 있어서, 제1 위치(X1)와 제2 위치(X2)의 거리(제2 거리(a2))는, 제2 위치(X2)와 제3 위치(X3)의 거리(제3 거리(a3))와 동일하여도 좋다.
도 5는 도 3의 영역 V의 확대 모식도이다. 축선(A)에 수직인 단면에 있어서, 제1 절삭 부스러기 배출면(40)은, 예컨대 복수의 직선부에 의해 구성되어 있어도 좋다. 제1 절삭 부스러기 배출면(40)은, 예컨대, 제5 직선부(41)와, 제6 직선부(42)와, 제7 직선부(43)와, 제8 직선부(44)를 갖고 있다. 제5 직선부(41)는, 제1 여유면(31)에 대하여 경사져 있다. 제5 직선부(41)는, 테일부(5)에 연속하고 있다. 제6 직선부(42)는, 제5 직선부(41)에 대하여 경사져 있다. 제6 직선부(42)는, 제5 직선부(41)에 연속하고 있다. 제6 직선부(42)는, 제5 직선부(41)에 대하여, 테일부(5)와 반대측에 위치하고 있다. 다른 관점에서 말하면, 제5 직선부(41)는, 제6 직선부(42)와 테일부(5)의 사이에 위치하고 있다.
제7 직선부(43)는, 제6 직선부(42)에 대하여 경사져 있다. 제7 직선부(43)는, 제6 직선부(42)에 연속하고 있다. 제7 직선부(43)는, 제6 직선부(42)에 대하여, 제5 직선부(41)와 반대측에 위치하고 있다. 다른 관점에서 말하면, 제6 직선부(42)는, 제7 직선부(43)와 제5 직선부(41)의 사이에 위치하고 있다. 제8 직선부(44)는, 제7 직선부(43)에 대하여 경사져 있다. 제8 직선부(44)는, 제7 직선부(43)에 연속하고 있다. 제8 직선부(44)는, 제7 직선부(43)에 대하여, 제6 직선부(42)와 반대측에 위치하고 있다. 다른 관점에서 말하면, 제7 직선부(43)는, 제8 직선부(44)와 제6 직선부(42)의 사이에 위치하고 있다.
제5 직선부(41)와 제6 직선부(42)에 의해 형성되는 제4 각도(θn-1)는, 제6 직선부(42)와 제7 직선부(43)에 의해 형성되는 제5 각도(θn-2)보다 커도 좋다. 제6 직선부(42)와 제7 직선부(43)에 의해 형성되는 제5 각도(θn-2)는, 제7 직선부(43)와 제8 직선부(44)에 의해 형성되는 제6 각도(θn-3)보다 커도 좋다.
제5 직선부(41)와 제6 직선부(42)의 경계는, 제4 위치(Xn-1)이다. 제6 직선부(42)와 제7 직선부(43)의 경계는, 제5 위치(Xn-2)이다. 제7 직선부(43)와 제8 직선부(44)의 경계는, 제6 위치(Xn-3)이다. 제5 직선부(41)의 길이(테일부(5)와 제4 위치(Xn-1)의 직선 거리)는, 제6 직선부(42)의 길이(제4 위치(Xn-1)와 제5 위치(Xn-2)의 직선 거리)보다 커도 좋다. 제6 직선부(42)의 길이(제4 위치(Xn-1)와 제5 위치(Xn-2)의 직선 거리)는, 제7 직선부(43)의 길이(제5 위치(Xn-2)와 제6 위치(Xn-3)의 직선 거리)보다 커도 좋다.
회전 방향에 있어서, 테일부(5)와 제4 위치(Xn-1)의 거리(제4 거리(b1))는, 제4 위치(Xn-1)와 제5 위치(Xn-2)의 거리(제5 거리(b2))와 동일하여도 좋다. 직경 방향에 있어서, 제4 위치(Xn-1)와 제5 위치(Xn-2)의 거리(제5 거리(b2))는, 제5 위치(Xn-2)와 제6 위치(Xn-3)의 거리(제6 거리(b3))와 동일하여도 좋다.
도 6은 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도와, 제1 절삭 부스러기 배출홈 내의 위치의 관계를 나타내는 도면이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 경사면(10)에 있어서는, 외주 절삭날(20)로부터 제1 절삭 부스러기 배출면(40)을 향함에 따라, 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도는 단조하게 감소하여도 좋다. 축선(A)에 수직인 단면에 있어서, 경사면(10)은, 예컨대 5 이상의 직선부에 의해 구성되어 있어도 좋다. 마찬가지로, 제1 절삭 부스러기 배출면(40)에 있어서는, 테일부(5)로부터 제1 경사면(10)을 향함에 따라, 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도는 단조하게 감소하여도 좋다. 축선(A)에 수직인 단면에 있어서, 제1 절삭 부스러기 배출면(40)은, 예컨대 5 이상의 직선부에 의해 구성되어 있어도 좋다. 축선(A)에 수직인 단면에 있어서, 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)의 표면은, 복수의 직선부에 의해 구성되어 있어도 좋다.
직선부의 수의 하한은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 10 이상이어도 좋고, 20 이상이어도 좋다. 직선부의 수의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 50 이하여도 좋고, 40 이하여도 좋다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 경사면(10)에 있어서, 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최대값과, 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최소값의 차(각도차(B))는, 예컨대 8°이상이다. 각도차(B)의 하한은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 10°이상이어도 좋고, 12°이상이어도 좋다. 각도차(B)의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 30°이하여도 좋다.
회전 절삭 공구(100)는, 예컨대 엔드 밀이지만, 엔드 밀에 한정되지 않는다. 회전 절삭 공구(100)는, 예컨대 리머여도 좋고, 드릴이어도 좋고, 탭이어도 좋다.
다음에, 본 실시형태에 따른 회전 절삭 공구(100)의 작용 효과에 대해서 설명한다.
도 7은 본 실시형태에 따른 회전 절삭 공구(100)를 이용하여 절삭 가공을 행하고 있는 상태를 나타내는 단면 모식도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 회전 절삭 공구(100)의 절삭날(20)로 절삭된 피삭재(60)의 절삭 부스러기(61)는, 경사면(10)에 접촉하면서 배출된다. 절삭 부스러기(61)와 경사면(10)의 마찰력이 높은 경우에는, 절삭 부스러기(61)이 경사면(10)에 용착하는 경우가 있다. 절삭 부스러기(61)의 용착에 기인하여, 절삭날(20)이 파손되는 경우가 있다.
본 개시에 따른 회전 절삭 공구(100)에 의하면, 축선(A)에 수직인 단면에 있어서, 경사면(10)은, 복수의 직선부에 의해 구성되어 있다. 구체적으로는, 축선(A)에 수직인 단면에 있어서, 경사면(10)은, 제1 직선부(11)와, 제1 직선부(11)에 대하여 경사지며 또한 제1 직선부(11)에 연속하는 제2 직선부(12)와, 제2 직선부(12)에 대하여 경사지며 또한 제2 직선부(12)에 연속하는 제3 직선부(13)를 갖고 있다. 절삭 부스러기(61)가 경사면(10) 상을 이동할 때, 절삭 부스러기(61)는, 어떤 곡률로 컬하고 있다. 그 때문에, 컬하고 있는 절삭 부스러기(61)와, 제1 직선부(11)와 제2 직선부(12)의 경계 사이에 간극(9)이 형성된다. 마찬가지로, 컬하고 있는 절삭 부스러기(61)와, 제2 직선부(12)와 제3 직선부(13)의 경계 사이에 간극(9)이 형성된다. 피삭재(60)를 절삭할 때, 쿨런트는 모세관 현상에 의해 상기 간극(9)에 인입된다. 이에 의해, 쿨런트를 절삭점 근방에 효과적으로 수송하며 또한 유지할 수 있다. 결과로서, 절삭 부스러기(61)와 경사면(10)의 마찰력을 저감할 수 있다. 따라서, 절삭날(20)이 파손되는 것을 억제할 수 있다.
실시예
(샘플 준비)
먼저, 샘플 1∼8의 회전 절삭 공구(100)가 준비되었다. 샘플 1∼6의 회전 절삭 공구(100)는, 실시예에 따른 엔드 밀이다. 샘플 8의 회전 절삭 공구(100)는, 비교예에 따른 엔드 밀이다. 초경 합금제의 섕크부의 선단에 cBN 소결체가 납땜된다. 샘플 1∼7의 회전 절삭 공구(100)에 있어서는, cBN 소결체에 나선형으로 마련된 절삭 부스러기 배출홈의 표면에 복수의 직선부가 형성된다. 복수의 직선부는, 직선부를 마련한 지석을 이용하여, 절삭 부스러기 배출홈의 표면(경사면)을 마무리 가공함으로써 형성한다. 지석의 각도를 바꾸면서 복수회 가공한다. 샘플 8의 회전 절삭 공구(100)에 있어서는, 절삭 부스러기 배출홈의 표면(경사면)은 곡면형이다.
샘플 1의 회전 절삭 공구에 있어서는, 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)을 구성하는 직선부의 수는 5로 하였다. 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최대값은, 178°로 하였다. 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최소값은, 151°로 하였다. 상기 각도의 최대값과, 상기 각도의 최소값의 차는, 27°로 하였다.
샘플 2의 회전 절삭 공구에 있어서는, 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)을 구성하는 직선부의 수는 10으로 하였다. 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최대값은, 178°로 하였다. 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최소값은, 155°로 하였다. 상기 각도의 최대값과, 상기 각도의 최소값의 차는, 23°로 하였다.
샘플 3의 회전 절삭 공구에 있어서는, 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)을 구성하는 직선부의 수는 20으로 하였다. 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최대값은, 178°로 하였다. 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최소값은, 162°로 하였다. 상기 각도의 최대값과, 상기 각도의 최소값의 차는, 16°로 하였다.
샘플 4의 회전 절삭 공구에 있어서는, 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)을 구성하는 직선부의 수는 30으로 하였다. 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최대값은, 178°로 하였다. 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최소값은, 168°로 하였다. 상기 각도의 최대값과, 상기 각도의 최소값의 차는, 10°로 하였다.
샘플 5의 회전 절삭 공구에 있어서는, 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)을 구성하는 직선부의 수는 10으로 하였다. 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최대값은, 175°로 하였다. 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최소값은, 163°로 하였다. 상기 각도의 최대값과, 상기 각도의 최소값의 차는, 12°로 하였다.
샘플 6의 회전 절삭 공구에 있어서는, 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)을 구성하는 직선부의 수는 10으로 하였다. 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최대값은, 175°로 하였다. 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최소값은, 167°로 하였다. 상기 각도의 최대값과, 상기 각도의 최소값의 차는, 8°로 하였다.
샘플 7의 회전 절삭 공구에 있어서는, 제1 절삭 부스러기 배출홈(1)을 구성하는 직선부의 수는 40으로 하였다. 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최대값은, 176°로 하였다. 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최소값은, 171°로 하였다. 상기 각도의 최대값과, 상기 각도의 최소값의 차는, 5°로 하였다.
(평가 방법)
다음에, 샘플 1∼8의 회전 절삭 공구(100)를 이용하여 피삭재(60)를 가공하였다(도 7 참조). 피삭재(60)는, Ti-6Al-4V로 하였다. 절삭 속도(Vc)는, 300 m/분으로 하였다. 이송량(f)은, 0.01 ㎜/날로 하였다. 가로 방향의 절입량(Ae)은, 0.1 ㎜로 하였다. 축방향의 절입량(Ap)은, 0.5 ㎜로 하였다. 쿨런트는, 20배 희석의 에멀션으로 하였다.
(평가 결과)
Figure pct00001
표 1은 샘플 1∼8의 회전 절삭 공구(100)를 이용하여 피삭재(60)를 가공한 경우에 있어서의 공구 수명을 나타내고 있다. 공구 수명은, 가공을 개시한 시점부터 절삭날이 결손하기까지의 시간이다. 표 1에 나타내는 바와 같이, 샘플 1∼7의 회전 절삭 공구(100)를 이용하여 피삭재(60)를 가공한 경우에 있어서의 공구 수명은, 20분 이상 50분 이하였다. 한편, 샘플 8의 회전 절삭 공구(100)를 이용하여 피삭재(60)를 가공한 경우에 있어서의 공구 수명은, 10분이었다. 이상의 결과로부터, 축선(A)에 수직인 단면에 있어서, 경사면(10)을 복수의 직선부에 의해 구성함으로써, 절삭날의 결손을 억제 가능한 것이 실증되었다. 또한 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최대값과 최소값의 차를 8°이상으로 함으로써, 절삭날의 결손을 더욱 억제 가능한 것이 실증되었다.
이번에 개시된 실시형태 및 실시예는 모든 점에서 예시로서, 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구범위에 의해 나타나며, 청구범위와 균등의 의미, 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1 제1 절삭 부스러기 배출홈, 2 제2 절삭 부스러기 배출홈, 3 섕크부, 5 테일부, 8 접합부, 9 간극, 10 제1 경사면(경사면), 11 제1 직선부, 12 제2 직선부, 13 제3 직선부, 14 제4 직선부, 15 제2 경사면, 20 절삭날(외주 절삭날), 21 바닥 절삭날, 31 제1 여유면(여유면), 33 제2 여유면, 40 제1 절삭 부스러기 배출면, 41 제5 직선부, 42 제6 직선부, 43 제7 직선부, 44 제8 직선부, 45 제2 절삭 부스러기 배출면, 58 전단, 59 후단, 60 피삭재, 61 절삭 부스러기, 90 날부, 100 회전 절삭 공구, A 축선, B 각도차, L1 제1 길이, L2 제2 길이, R 회전 방향, X1 제1 위치, X2 제2 위치, X3 제3 위치, Xn-1 제4 위치, Xn-2 제5 위치, Xn-3 제6 위치, a1 제1 거리, a2 제2 거리, a3 제3 거리, b1 제4 거리, b2 제5 거리, b3 제6 거리, θ1 제1 각도, θ2 제2 각도, θ3 제3 각도, θn-1 제4 각도, θn-2 제5 각도, θn-3 제6 각도.

Claims (3)

  1. 축선의 둘레를 회전 가능한 회전 절삭 공구로서,
    경사면과,
    상기 경사면에 연속하는 여유면
    을 구비하고,
    상기 경사면과 상기 여유면의 능선은 절삭날을 구성하고,
    상기 축선에 수직인 단면에 있어서, 상기 경사면은, 복수의 직선부에 의해 구성되어 있는 것인, 회전 절삭 공구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 직선부에 있어서, 인접하는 2개의 직선부에 의해 형성되는 각도의 최대값과 상기 각도의 최소값의 차는, 8°이상인 것인, 회전 절삭 공구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 직선부는, 상기 여유면에 연속하는 제1 직선부와, 상기 제1 직선부에 대하여 경사지며 또한 상기 제1 직선부에 연속하는 제2 직선부와, 상기 제2 직선부에 대하여 경사지며 또한 상기 제2 직선부에 연속하는 제3 직선부와, 상기 제3 직선부에 대하여 경사지며 또한 상기 제3 직선부에 연속하는 제4 직선부를 포함하고,
    상기 제1 직선부와 상기 제2 직선부에 의해 형성되는 제1 각도는, 상기 제2 직선부와 상기 제3 직선부에 의해 형성되는 제2 각도보다 크고, 또한,
    상기 제2 각도는, 상기 제3 직선부와 상기 제4 직선부에 의해 형성되는 제3 각도보다 큰 것인, 회전 절삭 공구.
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